Домашние задания: Физика
Тело массой 2 кг падает с высоты 20 м из состояния покоя и в момент падения на землю имеет скорость 15 м\с.
Тело массой 2 кг падает с высоты 20 м из состояния покоя и в момент падения на землю имеет скорость 15 м\с. Определите среднюю силу сопротивления воздуха при падении тела. Объясните пожалуйста, как это решать. Именно объясните. У меня есть ответ, но я не понимаю, как к нему прийти. За раннее спасибо
Если бы не сопротивление воздуха, то потенциальная энергия тела массой m
на высоте h (Ер = mgh), была бы равна кинетической энергии в момент перед ударом
(Ек = mv²/2)
Но так как часть энергии ушла на преодоление сопротивления воздуха (совершена работа), то находим эту работу как разность между Ер и Ек:
А = m(gh - v²/2) = 2*(10*20 - 15²/2) = 175 Дж
F = A/s = 175/20 = 8,75 Н (s = h)
("Заранее", а не "за раннее"))
на высоте h (Ер = mgh), была бы равна кинетической энергии в момент перед ударом
(Ек = mv²/2)
Но так как часть энергии ушла на преодоление сопротивления воздуха (совершена работа), то находим эту работу как разность между Ер и Ек:
А = m(gh - v²/2) = 2*(10*20 - 15²/2) = 175 Дж
F = A/s = 175/20 = 8,75 Н (s = h)
("Заранее", а не "за раннее"))
II закон Ньютона никто не отменял
m a = m g - F
(ОСНОВА ОСНОВ)
или
a = (m g - F)/m
проинтегрируем и получим
закон изменения скорость в зависимости от времени
V - V0 = (m g - F)/m * t
по условию задачи V0 = 0
или
V = (m g - F)/m * t
интегрируем и получаем
закон движения тела в зависимости от времени
x - x0 = (m g - F)/m * t^2 / 2
по условию задачи t0 = 0
итого
V = (m g - F)/m * t
x = (m g - F)/m * t^2 / 2
система из двух уравнений (одно из которых не линейное!!), но можно решить систему...
из 1-го выражаем t
t = mV/(m g - F)
подставляем во 2-е
и находим F
t = 2*15/(2*10 - F)
20 = (2*10 - F)/2 * [2*15/(2*10 - F)]^2 / 2
тут много чего посокращается...
F = ...
m a = m g - F
(ОСНОВА ОСНОВ)
или
a = (m g - F)/m
проинтегрируем и получим
закон изменения скорость в зависимости от времени
V - V0 = (m g - F)/m * t
по условию задачи V0 = 0
или
V = (m g - F)/m * t
интегрируем и получаем
закон движения тела в зависимости от времени
x - x0 = (m g - F)/m * t^2 / 2
по условию задачи t0 = 0
итого
V = (m g - F)/m * t
x = (m g - F)/m * t^2 / 2
система из двух уравнений (одно из которых не линейное!!), но можно решить систему...
из 1-го выражаем t
t = mV/(m g - F)
подставляем во 2-е
и находим F
t = 2*15/(2*10 - F)
20 = (2*10 - F)/2 * [2*15/(2*10 - F)]^2 / 2
тут много чего посокращается...
F = ...
Похожие вопросы
- Физика 7класс.На покоящееся тело массой 2 кг в некоторые момент времени начала действовать сила модуль которой равен 4h.
- С лодки массой 200кг движущейся со скоростью 1 м/с прыгает мальчик массой 50кг в горизонтальном направлении со скорост
- Брошенное вертикально вверх тело побывало на высоте 40 м дважды с интервалом 2 с.
- На ровном склоне горы, наклон которого к горизонту α=30∘, на высоте h=20 м друг над другом находятся два школьника.
- С высоты 165 м вертикально вверх выпущена пуля со скоростью 40 мс. Через сколько пуля упадет на землю?
- С какой скоростью надо бросить тело под углом 60 к горизонту чтобы в верхней точке оно развило скорость 400 м с
- Тело движется равноускорено из состояния покоя и за вторую секунду проходит 6м
- Почему масса не влияет на скорость падения тела в вакууме? (Я написал своё предположение. Скажите - оно верно или нет?)
- Уравнение движения тела имеет вид х =3 t +0,4t2 Чему равны начальная координата, начальная скорость, ускорение тела.
- Снаряд массой m=20 кг,выпущенный вверх,мгновенно разрывается в высшей точке траектории на два «осколка»одинаковой массы.